2027年高考化学一轮总复习 第29讲 晶体的结构与性质 专项练习（含解析）

这是一份2027年高考化学一轮总复习 第29讲 晶体的结构与性质 专项练习（含解析），共7页。试卷主要包含了下列说法正确的是，5°等内容，欢迎下载使用。
1.(2024·常州期中)我国自主研发的“深地一号”为进军万米深度提供核心装备。制造钻头用的金刚石为( )
A.共价晶体B.离子晶体
C.分子晶体D.金属晶体
2.(2025·江阴摸底)钛酸钡具有优良的介电、压电特性,主要用于电容器、自动温控等领域。钛酸钡的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ti元素位于元素周期表的d区
B.该物质的化学式为BaTiO3
C.晶体中每个钛离子周围等距且最近的氧离子数目为6
D.若Ti4+位于晶胞的体心,Ba2+位于晶胞的顶角,则O2-处于立方体的棱心
3.(2025·南通启东中学期末)CO(NH2)2·H2O2是一种消毒剂,下列说法正确的是( )
A.半径:r(O)>r(N)
B.电负性:χ(N)>χ(C)
C.沸点:CO>H2O2
D.CO(NH2)2·H2O2是共价晶体
4.(2026·扬州一模)下列说法正确的是( )
A.Cu2+基态核外电子排布式为[Ar]3d74s2
B.一个Cu2O晶胞(见上图)中,O原子的数目为2
C.[Cu(OH)4]2-中的配位原子是OH-
D.CH3CHO与[Cu(OH)4]2-反应生成CH3COO-与Cu2O过程中有非极性键生成
5.(2025·南京六校联考)氮化硅(Si3N4)可通过反应3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO制备。下列说法正确的是( )
A.1 ml SiO2中含有2 ml Si—O键
B.N2的电子式为N︙︙N
C.CO是极性分子
D.Si3N4晶体属于分子晶体
6.(2024·南京、盐城一模)氧元素是地球上存在最广泛的元素,也是与生命活动息息相关的主要元素,其单质及化合物在许多方面具有重要应用。氧元素存在多种核素,游离态的氧主要有O2、O3。工业上用分离液态空气、光催化分解水等方法制取O2。氢氧燃料电池具有结构简单、能量转化效率高等优点;25 ℃和101 kPa下,H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·ml-1。氧能与大部分元素形成氧化物,如H2O、CO2、SO2、SiO2、Al2O3、Cu2O、Fe3O4等;过氧化物如Na2O2、H2O2等可以作为氧化剂。
下列说法正确的是( )
A.16O、17O、18O互为同素异形体
B.分子中键角大小:SO2>SO3
C.CO2分子中σ键和π键数目比为2∶1
D.图中所示Cu2O晶胞中有4个铜原子
7.(2024·徐州检测)利用反应SiHCl3+H2Si+3HCl可以制取晶体硅。下列说法正确的是( )
A.SiHCl3分子的空间结构为平面四边形
B.1 ml Si晶体中含2 ml Si—Si共价键
C.HCl的电子式为H··Cl
D.SiHCl3的熔点高于Si
8.(2024·宿迁一模)硼可用镁热还原B2O3制备,晶体硼硬度与金刚石相近。B与Mg形成超导材料X,B层与Mg层交替排列,结构如图所示。下列说法不正确的是( )
A.晶体硼为共价晶体
B.BH4-中的H—B—H键角为109.5°
C.H3NBH3分子中存在配位键
D.超导材料X的化学式为Mg3B7
9.(2024·南通检测)某太阳能光伏电池的有机半导材料晶胞结构如图所示,其中A为CH3NH3+,另外两种离子为I-和Pb2+。下列说法正确的是( )
A.CH3NH3+中C和N的轨道杂化方式相同
B.X为Pb2+
C.晶胞中距离A最近的X有6个
D.该晶胞中含有8个A
10.(2024·南京检测)含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN-,CN-具有较强的配位能力,能与Cu+形成一种无限长链离子,其片段为。下列说法正确的是( )
A.基态Fe2+的核外电子排布式为[Ar]3d54s1
B.K4[Fe(CN)6]中Fe2+的配位数为6
C.Cu+与CN-形成的离子的化学式为[Cu(CN)3]2-
D.某铁晶体(晶胞如图所示)中与每个Fe紧邻的Fe数为6
11.(2024·苏州检测)石墨烯是从石墨材料中剥离出来,由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是( )
A.从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键
B.石墨中的碳原子采取sp3杂化
C.石墨属于混合型晶体,层与层之间存在分子间作用力,层内碳原子间存在共价键;石墨能导电
D.石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子
12.配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示,下列说法错误的是( )
分子结构 [MA2L2]在晶胞中的位置
A.中心原子的配位数是4
B.晶胞中配合物分子的数目为2
C.晶体中相邻分子间存在范德华力
D.该晶体属于混合型晶体
13.(2024·常州模拟)碳化硅(SiC)晶体结构与金刚石相似,俗称金刚砂。下列说法正确的是( )
A.SiC晶体中硅、碳元素的质量比为1∶1
B.SiC晶体的熔点较高
C.SiC晶体的硬度较小
D.SiC属于分子晶体
14.(2024·江苏模拟)周期表中第ⅡA族元素及其化合物应用广泛。铍的化合物性质与铝相似,BeO的熔点为2 575 ℃,熔融时BeF2能导电,而BeCl2不能导电。下列有关说法正确的是( )
A.BeF2和BeCl2均为离子化合物
B.BeO的晶胞如图所示,晶胞中O2-的配位数为4
C.第ⅡA族元素形成的氧化物均能与冷水直接化合成强碱
D.在空气中加热蒸发BeCl2和MgCl2溶液都能得到BeCl2和MgCl2固体
15.(6分)(1)(2024·扬州模拟)铁和氨在640 ℃时可发生置换反应,一种产物的晶胞结构如图甲所示。
甲
①该产物的化学式为 。
②该晶胞中与铁原子最近且距离相等的铁原子个数为 个。
(2)(2024·扬州模拟)LiFePO4的晶胞结构示意图如图乙所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶角、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有 个。
乙
16.(10分)(1)(2024·宿迁一模)CeO2的晶胞结构如图所示,其中O原子位于Ce原子构成的 (填“正四面体”或“正八面体”)空隙。
(2)(2024·苏州二模)科研人员提出CeO2催化CO2合成碳酸二甲酯(DMC),从而实现CO2的综合利用。图1为理想的CeO2的立方晶胞模型,但是几乎不存在完美的晶型,实际晶体中常存在缺陷如图2,该缺陷晶型的化学式可表示为 。
图1 图2
(3)(2024·南京检测)新型催化材料磷化钒(VP)的晶胞结构如图所示,V原子作简单六方棱柱体排列,P原子交替地填入一半的V原子的正三棱柱中心空隙。与V原子距离相等且最近的P原子有 个。
(4)(2024·苏锡常镇二模)如图甲表示偏硼酸根的一种无限长的链式结构,其化学式可表示为 (以n表示硼原子的个数)。硼氢化钠是一种常用的还原剂,其晶胞结构如图乙所示。若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na+被Li+取代,得到晶体的化学式为 。

图甲 图乙
17.(10分)(1)(2024·南通二模)CuFeS2的晶胞如图1所示。

图1 图2
①图1为CuFeS2晶胞,则每个CuFeS2晶胞中含有的Fe原子个数为 。
②图2所示结构单元不能作为CuFeS2晶胞的原因是 。
(2)(2024·泰州模拟)①ZnO存在多种晶体结构,其中纤锌矿型的晶体结构如图所示,晶体中O2-的配位数为 。
②ZnO也可用作半导体材料,晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能,Zn—N中离子键成分百分数小于Zn—O,从元素电负性的角度分析其原因为 。
18.(12分)根据下列示意图回答问题:

② ③

④ ⑤ ⑥
⑦
(1)①中Na+与Cl-之间的相互作用是 , (填“有”或“无”)饱和性与方向性。
(2)②、③、④是碳元素形成的不同单质,彼此互为 ,其中属于共价晶体的是 (填序号),配位数为 。
(3)⑤为干冰晶胞结构示意图,解释常温常压下CO2为气体的原因: 。
(4)⑥为石英晶体结构的一部分,平均1 ml SiO2中含有 ml Si—O,CO2与SiO2化学式相似,但熔沸点、硬度、溶解性等物理性质却有很大不同,主要原因是二者的 不同。
(5)⑦为金属铜的晶胞结构示意图,其中含 个Cu原子,铜晶体中,每个Cu原子周围最近且距离相等的Cu原子的个数为 。
参考答案
1.A 解析:制造钻头用的金刚石属于共价晶体。
2.D 解析:Ti的价电子排布式为3d24s2,位于元素周期表的d区,A正确;由晶胞结构可知,Ba2+位于体心,个数为1,O2-位于棱心,个数为12×14=3,Ti4+位于顶角,个数为8×18=1,则钛酸钡的化学式为BaTiO3,B正确;根据晶胞结构可知,晶体中钛离子周围等距且最近的氧离子有6个,C正确;由晶胞结构可知,每个钛离子周围有6个O2-,若将钛离子置于晶胞体心,Ba2+置于晶胞顶角,则O2-位于立方体的面心,D错误。
3.B 解析:O、N是同周期元素,电子层数相同,原子序数越大,原子半径越小,则原子半径:r(N)>r(O),A错误;O、N是同周期元素,从左到右非金属性增大,所以电负性增大,则电负性:χ(N)>χ(C),B正确;CO和H2O2都是分子晶体,CO只有范德华力,H2O2分子间形成氢键,则沸点:CON,O对电子的吸引能力更强,Zn与O容易形成离子键,导致Zn—N中离子键成分百分数小于Zn—O。
18.(1)离子键 无
(2)同素异形体 ④ 4
(3)干冰(固态二氧化碳)属于分子晶体,在干冰中CO2分子之间只存在范德华力,范德华力较弱,破坏范德华力需要的能量较少,故干冰的熔、沸点较低,极易升华
(4)4 晶体类型
(5)4 12
解析:(1)①中Na+与Cl-之间的相互作用是离子键,离子键没有饱和性与方向性。(2)②、③、④分别为C60、石墨、金刚石,它们都是由碳元素形成的不同单质,彼此互为同素异形体;其中C60属于分子晶体、石墨属于混合型晶体、金刚石属于共价晶体,金刚石中碳原子均采取sp3杂化,每个碳原子以4个共价单键与相邻的4个碳原子结合,金刚石晶胞中碳原子的配位数为4。(3)干冰(固态二氧化碳)属于分子晶体,在干冰中CO2分子之间只存在范德华力,范德华力较弱,破坏范德华力需要的能量较少,干冰的熔、沸点较低,极易升华,使得常温常压下CO2为气体。(4)在石英晶体中,每个Si原子形成4个Si—O、每个O原子形成2个O—Si,平均1 ml SiO2中含有4 ml Si—O;CO2与SiO2化学式相似,但CO2与SiO2的晶体结构不同,CO2属于分子晶体、SiO2属于共价晶体,范德华力远小于共价键键能,故CO2与SiO2的熔沸点、硬度、溶解性等物理性质有很大不同。(5)金属铜的晶胞结构为面心立方最密堆积,根据“均摊法”,其中含Cu原子的个数为8×18+6×12=4;以顶角Cu为研究对象,1个顶角Cu被8个晶胞共用,每个晶胞中与顶角Cu最近且距离相等的Cu有3个(位于面心,面心Cu是2个晶胞共用的),则每个Cu原子周围最近且距离相等的Cu原子的个数为8×32=12。